Título: Motores a rección Programa del que depende: Ingeniería Mecánica Modalidad: Presencial Duración: 45 horas Jornada: Duración
PRESENTACIÓN.
Resulta de gran interés para el estudiante de ingeniería mecánica conocer el diseño, fabricación y mantenimiento de los motores a reacción, por cuanto son máquinas con un gran avance tecnológico a lo largo de su historia y con un impacto social vigente en términos de movilidad y generación eléctrica. Por supuesto, para que una turbomáquina sea eficiente, se requiere la combinación armoniosa de la estructura, el sistema propulsor, el sistema eléctrico y los instrumentos. Por esto es necesario conocer a fondo el funcionamiento y la composición de los elementos de un motor a reacción.
BENEFICIOS.
Los profesionales docentes con que cuenta la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, su campus y la infraestructura de sus laboratorios, así como la experiencia y trayectoria en el estudio de los motores de combustión interna, le permiten al docente conocer en detalle el comportamiento de los motores a reacción.
OBJETIVOS.
Conocer los principales elementos que componen un motor a reacción, su ciclo termodinámico y el comportamiento del flujo de aire al pasar por los elementos del turborreactor junto con el entendimiento de todas las disciplinas que interactúan en su desarrollo.
PERFIL DEL ASPIRANTE.
Estudiantes que desean profundizar sus conocimientos en motores a reacción, usados en plantas estacionarias o como medio de transporte en las aeronaves.
METODOLOGÍA.
Exposición magistral en salones de clase con ayudas audiovisuales.
Solución de ejemplos en clase por parte del profesor.
Realización de trabajos de consulta y profundización.
Duración:
El curso se desarrollará en tres módulos, con un total de 45 horas de clase presenciales.
Certificación:
La Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito certificará a quienes participen activa y cumplidamente como mínimo en el 90 % de las sesiones programadas.
CONTENIDO TEMÁTICO.
Módulo I – Introducción, conceptos termodinámicos y empuje (15 horas).
Introducción histórica
Historia
Tipos de turborreactores
Clasificación, aplicaciones en aeronaves e industria
Conceptos termodinámicos
Conceptos termodinámicos aplicados a los turborreactores
Ecuación de continuidad
Ecuación de la conservación de la energía
Primer principio de la termodinámica
Ecuaciones de Bernoulli y de Euler sobre la cantidad de movimiento
Ciclo de Brayton. Suposiciones de aire estándar
Concepto de empuje
Fuerza de empuje de los turborreactores
Parámetros fundamentales de los turborreactores
Empuje específico. Consumo específico de combustible
Conceptos de temperatura y presión total
Temperatura de turbina. Rendimientos de los turborreactores
Módulo II – Compresores y aerodinámica (15 horas).
Compresores
Función y tipos de compresores.
Compresor axial: arquitectura y principios de funcionamiento.
Variación de la velocidad axial.
Zonas de presión.
Pérdida de compresor (Stall y Surge).
Aerodinámica en el compresor
Triángulo de velocidades.
Factores que influyen en la pérdida del compresor.
Elementos de geometría variable y su actuación.
Alabes, guía de entrada y válvulas de sangrado.
Mapa del compresor: definición. Línea de pérdida o inestabilidad del compresor.
Propiedades aerodinámicas del compresor axial: aumento de presión en una etapa. Deflexión de la corriente. Factor de difusión o carga aerodinámica. Grado de reacción.
Compresor centrífugo: generalidades. Arquitectura del compresor centrífugo.
Principios de funcionamiento. Aerodinámica del compresor centrífugo.
Módulo III – Cámara de combustión y turbina (15 horas).
Cámara de combustión
Función de la cámara de combustión.
Arquitectura y tipos de cámaras.
Zonas de trabajo de las cámaras de combustión.
Esquema del flujo de la cámara de combustión.
Principales características de la cámara de combustión.
Rendimiento de la combustión.
Pérdida de presión total. Reencendido en vuelo.
Perfil térmico de salida de la cámara de combustión. Durabilidad.
Turbinas
Introducción.
Tipos de turbina y constitución.
Aerodinámica de la turbina axial. Introducción.
Clasificación de las turbinas axiales: turbinas de impulso, de reacción, de reacción pura.
Triángulo de velocidades en un escalón de turbina.
Potencia en el eje de la turbina. Generalidades.
Potencia en el eje de las turbinas de impulso y reacción.
Coeficientes de potencia. Carga aerodinámica del escalón.
Número de escalones de una turbina.
Aerodinámica de la turbina refrigerada.
La relación de compresión y su influencia en la turbina refrigerada.
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